2.3化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.了解自發(fā)過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。2.通過(guò)“有序”和“無(wú)序”的對(duì)比，了解熵和熵變的概念。3.初步了解焓變和熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響，能用焓變和熵變解釋化學(xué)反應(yīng)的方向。1.宏觀辨識(shí):能結(jié)合宏觀的事實(shí)認(rèn)識(shí)自發(fā)過(guò)程與自發(fā)反應(yīng)。2.變化觀念:通過(guò)物質(zhì)及其變化都有向能量最低和平衡狀態(tài)變化的趨勢(shì)，形成物質(zhì)的變化需要一定的條件，并遵循一定規(guī)律的觀念。3.模型認(rèn)知:能認(rèn)識(shí)到焓判據(jù)和熵判據(jù)的局限，能用復(fù)合判據(jù)分析和解決化學(xué)問(wèn)題。由熱到冷由密到稀事物是否都是如此變化的呢?室溫下冰融化四時(shí)風(fēng)光思考：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)生活常識(shí)試列舉生活中由哪些自發(fā)現(xiàn)象并試著給自發(fā)反應(yīng)下一個(gè)定義？與自然界中的許多變化一樣，化學(xué)反應(yīng)也具有方向性。如:化學(xué)反應(yīng)中酸堿中和、鐵器暴露在潮濕空氣中生銹、甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒、鋅與CuSO4溶液反應(yīng)生成Cu和ZnSO4等。這些過(guò)程都是自發(fā)的，其逆過(guò)程就是非自發(fā)的.【學(xué)習(xí)任務(wù)一】自發(fā)反應(yīng)非也~注意定義里的“給定條件”。如氫氣和氧氣反應(yīng)需要點(diǎn)燃，但也是自發(fā)反應(yīng)。【學(xué)習(xí)任務(wù)一】自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)：在一定條件（溫度、壓強(qiáng)）下不需外界（光、電能）幫助，就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)。注意定義里的“給定條件”。如氫氣和氧氣反應(yīng)需要點(diǎn)燃，高溫但也是自發(fā)反應(yīng)。自發(fā)反應(yīng)不需要任何條件就能自發(fā)進(jìn)行嗎？【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)由熱到冷高能狀態(tài)低能狀態(tài)1.焓判據(jù)（能量判據(jù)）思考與討論1：下列反應(yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，你知道這些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因嗎？①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H②2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H④H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H共同特點(diǎn)?

總結(jié)：放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定，△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行

△H＜0，放熱反應(yīng)。即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（穩(wěn)定）思考與討論2：在19世紀(jì)，一些化學(xué)家認(rèn)為，決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素是反應(yīng)熱，放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，而吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。你同意這種觀點(diǎn)嗎？回顧我們所學(xué)過(guò)的反應(yīng)，試列舉實(shí)例實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想2NH4Cl(s)+Ba(OH)2.8H2O

(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)△H＞0該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但在常溫下能自發(fā)進(jìn)行結(jié)論：

反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一，但不是唯一的因素。人們經(jīng)過(guò)大量反應(yīng)焓變的研究表明，大多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。但是，有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)。因此，不能僅僅依靠焓變來(lái)判斷反應(yīng)是否自發(fā)。由密到稀體積膨脹混亂程度增大【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)思考與討論3：下列現(xiàn)象哪個(gè)混亂度大？哪個(gè)更有序？在化學(xué)上如果描述混亂度的？熵：用來(lái)衡量體系混亂（無(wú)序）程度的物理量，用S表示。體系越混亂（無(wú)序）,熵值越大-1.K-1?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)2.熵判據(jù)（混亂度判據(jù)）熵變（△S）：△S=S(產(chǎn)物）-S(反應(yīng)物）△S>0,熵增反應(yīng)△S<0,熵減反應(yīng)【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)①同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值不同，一般規(guī)律是：S(g)>S(l)>S(s)S(高溫)＞S（低溫）;S（低壓）＞S(高壓)②在化學(xué)反應(yīng)中，氣態(tài)物質(zhì)的系數(shù)增大，則熵增大。反之，則熵減小2.關(guān)于下列過(guò)程熵變的判斷不正確的是（)A.溶解少量食鹽于水中，△S>0

B.純碳和氧氣反應(yīng)生成CO(g),△S>02O(g)變成液態(tài)水，△S>0

3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g),△S>01.下列過(guò)程中△S<0的是（)2O(I)=H2O(g)

B.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

2O(g)=2H2(g)+O2(g)CC隨堂練習(xí)課堂小游戲：巧拼魔方?墨水?dāng)U散有序無(wú)序自發(fā)過(guò)程有序無(wú)序自發(fā)過(guò)程思考與討論4：對(duì)比上述過(guò)程，是熵增過(guò)程容易自發(fā)，還是熵減過(guò)程容易自發(fā)？越是有序的狀態(tài)，越是難以維持【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)2.熵判據(jù)（混亂度判據(jù)）結(jié)論：密閉條件下，體系有從有序自發(fā)的轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向。即△S>0有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，也叫熵增原理，這就是熵判據(jù)2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3請(qǐng)說(shuō)說(shuō)下列吸熱反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的原因。熵增反應(yīng)(△S>0)具有自發(fā)進(jìn)行的傾向△S>0

△S>0

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)2.熵判據(jù)（混亂度判據(jù)）【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)結(jié)論;熵增加(ΔS＞0)有利于化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，但不全面。思考與討論9：所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是熵增的？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△S<0NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△S<0都可自發(fā)進(jìn)行回顧我們所學(xué)過(guò)的反應(yīng)，試列舉實(shí)例情況焓變熵變反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行①ΔH＜0ΔS＞0

②ΔH＞0ΔS＜0

③ΔH＜0ΔS＜0

④ΔH＞0ΔS＞0

能不能無(wú)法判斷無(wú)法判斷【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)室溫冰融化-10℃

水結(jié)冰H2O(l)=H2O(s)△H<0△S<0

H2O(s)=H2O(l)△H>0△S>0

尋找全面的判據(jù)復(fù)合判據(jù)：自由能ΔG＝ΔH－TΔS，化學(xué)反應(yīng)總是向著自由能減小的方向進(jìn)行，直到達(dá)到平衡。當(dāng)ΔG<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔG＝0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；當(dāng)ΔG>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。【學(xué)習(xí)任務(wù)二】反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)3.復(fù)合判據(jù)（焓與熵復(fù)合判據(jù)：ΔG＝ΔH－TΔS

）反應(yīng)在該狀況下能否自發(fā)進(jìn)行＜０＞０＞０＜０＞０＞０＜０＜０

H

Ｓ

Ｇ＜０＞０低溫時(shí)＞０，高溫時(shí)＜０低溫時(shí)＜０，高溫時(shí)＞０自發(fā)進(jìn)行不自發(fā)進(jìn)行低溫不自發(fā)，高溫自發(fā)低溫自發(fā)，高溫不自發(fā)△S△H?H<0?S>0所有溫度下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行?H>0?S>0高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行?H<0?S<0低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行?H<0，?S<0所有溫度下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行3.復(fù)合判據(jù)（ΔG＝ΔH－TΔS

）知識(shí)點(diǎn)都掌握了嗎？來(lái)做幾道題檢測(cè)下~隨堂練習(xí)D題型一：自發(fā)過(guò)程與自發(fā)反應(yīng)【例2】（2021·浙江高考真題）相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于物質(zhì)熵的大小比較，合理的是B題型二：熵的大小比較D題型三：自由能判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向A題型三：自由能判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向【變5-1】焦炭常用于冶煉工業(yè)。已知反應(yīng)①：2C(s)+O2(g)=2CO(g)；反應(yīng)②：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，反應(yīng)①、②的反